Data ditulis ke disk menggunakan magnet dan laser

Awal tahun ini, sekelompok insinyur dari Belanda memperkenalkan cara baru untuk menyimpan data. Dia menggabungkan metode perekaman magnetik dan optik dan memiliki kinerja yang lebih baik daripada hard drive klasik.


Foto Andrew “FastLizard4” / Flickr / CC BY-SA

Apa itu teknologi?


Salah satu media yang paling umum di pusat data adalah hard drive. Mereka cukup murah (dibandingkan dengan SSD) dan memiliki kapasitas tinggi. Namun, array yang besar dari perangkat ini mengkonsumsi sejumlah besar listrik.

Mempertimbangkan bahwa volume data yang disimpan terus bertambah, tagihan listrik juga meningkat. Jenis penyimpanan ini dapat menyumbang setengah dari energi yang dikonsumsi oleh pusat data. Pada saat yang sama, kinerja hard drive, meskipun secara teratur meningkatkan teknologi perekaman, lebih rendah, misalnya, untuk solid-state drive.

Para ilmuwan dari Universitas Teknologi Eindhoven (TU / e) berupaya memecahkan masalah ini. Mereka menggabungkan kemampuan perekaman magnetik dan optik untuk mengembangkan teknologi baru.

Bagaimana cara kerjanya


Solusinya didasarkan pada efek dari semua-optik switching, yang menggunakan pulsa laser ultrashort untuk mengganti polaritas bahan magnetik. Efek ini ditemukan sepuluh tahun yang lalu, tetapi sampai hari ini, serangkaian pulsa laser diperlukan untuk pembalikan magnetisasi, yang sangat memperlambat waktu perekaman.

Sebuah tim insinyur dari TU / e mampu melakukan switching optik dengan laser femtosecond tunggal. Data direkam pada ferromagnet sintetis. Pergantian sel dilakukan dalam beberapa picoseconds, yang ratusan kali lebih tinggi dari kemampuan perangkat magnetik klasik.

Para penulis menggabungkan pendekatan ini untuk merekam dengan "menjalankan memori" - "kawat" magnetik di mana arus listrik membawa bit. Bit yang direkam oleh pulsa laser bergerak lebih jauh di sepanjang kawat dan membebaskan ruang untuk merekam informasi selanjutnya. Ternyata semacam conveyor.

Dimungkinkan untuk membaca informasi yang direkam menggunakan perangkat optik berkecepatan tinggi lainnya, tetapi sejauh ini para insinyur dari TU / e belum mengimplementasikannya. Para peneliti juga mencari cara untuk mengurangi ukuran semua komponen memori jenis baru, sehingga dapat digunakan dalam sirkuit fotonik terintegrasi.

Perkembangan serupa


Teknologi serupa untuk merekam data ditemukan oleh para insinyur dari Australia. Mereka menyarankan menggunakan kristal garam neon sebagai pembawa. Laser berdaya rendah mengkode informasi menggunakan pola khusus - mengubah sifat fluoresensi kristal sesuai dengan pola tertentu.

Para ilmuwan berharap bahwa karena daya laser yang rendah dan ukuran garam di masa depan, penyimpanan seperti itu akan menemukan aplikasi di sirkuit terpadu fotonik . Kristal juga dapat tertanam dalam material apa pun - plastik, logam, kaca. Karenanya, di masa depan, butiran garam akan dapat menjadi sistem penyimpanan yang lengkap untuk gadget khusus.

Tujuan serupa ditetapkan oleh para ahli dari Cina. Mereka mengembangkan drive optik 10 TB yang dapat menyimpan informasi selama enam ratus tahun. Matriks disk terbuat dari kaca dan emas. Kaca dipilih sebagai bahan utama karena daya tahannya - ia dapat tetap tidak berubah selama seribu tahun. Informasi dikodekan dalam lima dimensi: tiga arah di ruang angkasa, ditambah warna dan polarisasi. Untuk merekam, tim menggunakan laser femtosecond.


Foto Rob Lee / Flickr / CC BY-ND

Pengujian menunjukkan bahwa setelah tiga jam penuaan buatan dalam oven pada suhu 180 ° C, data pada disk masih dapat dibaca. Hasilnya dapat ditemukan di halaman 5 artikel ilmiah .

Solusi serupa disajikan oleh para insinyur dari Inggris dan Jerman. Jenis memori optik mereka juga menggunakan laser untuk mengubah keadaan dalam sel, yang masing-masing menyimpan lima bit informasi. Di masa depan, mereka berencana untuk menggunakan teknologi untuk pengembangan analog fotonik dari mikroprosesor atau untuk memperkenalkan mereka ke dalam chip memori optik.

Semua teknologi optik di atas di masa depan dapat sepenuhnya menggantikan HDD. Kecepatan perekaman tinggi dan konsumsi daya rendah, yang dicapai karena pulsa laser tunggal, akan memungkinkan Anda untuk menerapkan pendekatan dalam sirkuit terintegrasi fotonik. Namun sejauh ini, semua percobaan dengan perangkat serupa dilakukan di dinding laboratorium. Dan tidak diketahui kapan gadget pertama akan muncul di pasar, jika sama sekali.

Posting dari blog kami:

Source: https://habr.com/ru/post/id443098/


All Articles